备战中考物理欧姆定律综合题汇编及详细答案
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一、初中物理欧姆定律问题
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键S,电路正常工作;过了一会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.如故障只发生在电阻R或灯L上,则下列判断中正确的是
A.电阻R一定断路 B.电阻R一定短路
C.灯L可能变亮 D.灯L的亮度可能不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
两表一个示数变大,另一示数变小有两种可能:
电流表的示数变大,电压表的示数变小,则应该是电路中电阻R局部短路,导致总电阻变小,电压表的示数为零,而灯泡中电流增大,即灯泡变亮;
电压表的示数变大,电流表的示数变小,则应该是电路中电阻R断路,电流表的示数为零,电压表的示数为电源电压值,此时电路中电流为零,灯泡熄灭.
由以上分析可得,A、B、D判断均错误,C判断正确.
2.如图所示的电路中,电源电压恒定,0R为定值电阻,闭合开关后,在移动滑动变阻器滑片过程中,下列图像中不正确的是( )
A.电压表示数随电流表示数变化图像
B.电流表示数随变阻器变化图像
C.变阻器的功率和定值电阻的功率的比值Q随变阻器电阻R的变化
图像
D.电流表示数变化量△I随电压表示数变化量△U的变化图像
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从图中可以看到,定值电阻R和滑动变阻器串联接在电路中,在移动滑动变阻器滑片过程中,设电流表的示数是I,电压表的示数是U,电源电压的大小是U电,由题意可以得到
UURII电
化简可得到
-UIRU电
I和U电大小不变,可知电压U与I是一次函数关系,A正确,不合题意;
B.设电流表的示数是I,滑动变阻器的电阻大小是R,电源电压的大小是U电,由欧姆定律可以得到
0URRI电
变换可得
01IURR电
从这条式子可以看到,随着滑动变阻器的电阻R的增大,电流表的示数变小,电流减小得越来越慢,这个图像不对,B错误,符合题意;
C.由题意可知,变阻器的功率是2RPIR,定值电阻的功率是02R0PIR,那么变阻器的功率和定值电阻的功率的比值是
02R2R001PIRQRPIRR
从这条式子可以看到,Q与 R成正比,那么它的关系图像是一条过原点的直线,C正确,不合题意;
D.设滑动变阻器接入电路中的阻值在变小,从AR变小到BR,那么电流表示数变化量是
00-BAUUIRRRR
同样可以知道电压表示数变化量是
00-ABABUUURRRRRR
00000-1-BAABABUURRRRIUUURRRRRRR
即
01IUR
从这条式子可以知道,电流表示数变化量△I随电压表示数变化量△U的变化图像是一条过原点的直线,D正确,不合题意。
3.已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线.现将两灯串联后接在某一电源两端,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,则电路的工作电流和电源最大电压为
A.0.5A 12V B.1.5A 12V C.1.5A 8V D.0.5A 8V
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
已知甲、乙两灯的额定电压均为6V,由图可以看出:甲灯的额定电流为1A,乙灯的额定
电流为0.5A.两灯串联后通过两灯的电流相等,要使其中一个灯泡正常发光,并保证电路安全,正常发光的应是额定电流较小的乙灯,所以电路的工作电流
I=0.5A。
由图可知
U甲=2V,U乙=6V,
则电源电压
U=U甲+U乙=2V+6V=8V。
答案为D.选项A、B、C不符合题意.
4.如图甲所示,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~6V,滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压表的示数关系如图乙所示。在保证电路安全的前提下,下列说法中正确的是( )
A.R1的阻值为20Ω
B.电压表的变化范围是3V~6V
C.滑动变阻器的取值范围是6Ω~40Ω
D.电路总功率的变化范围是1.28W~4W
【答案】B
【解析】
【分析】
根据图像,利用串联电路特点和欧姆定律,求出电源电压和电阻R1的值,根据变阻器铭牌和电表的量程,求出变阻器接入电路的阻值范围,由PUI求电路的总功率。
【详解】
A.由甲图知道,R1 与R2 串联,电压表测R2 的电压,根据串联电路特点,由图乙可知
1111.3VA50UUIRR滑------①
2112.5VA30UUIRR滑------②
由①②解得:R1 =10Ω,U=8V,故A错误;
BCD.由滑动变阻器R2的规格为“40Ω 0.5A”,当移动滑片使电流表示数达到I大=0.5A时,变阻器接入电路的电阻最小,电压表的示数最小,由P=UI可得此时电路的总功率最大,则电压表的示数最小为
18V0.5A10Ω=3VUUIR小大
变阻器接入电路的最小电阻
Ω3V0 6.5ARUI小小大
电路的最大总功率
8V0.5A4WPUI大大
根据串联电路的分压特点,变阻器接入电路的电阻越大,其两端电压越高,最高电压不超过6V,定值电阻R1两端的电压为
18V6V2VUUU大
此时的总电流为
112V0.2A10ΩUIR小
滑动变阻器的最大电阻为
6V30Ω0.2AURI大大小
电路的最小功率为
221W()8V1.610Ω30ΩUPRR小大
综上所述,电压表的变化范围是3V~6V;滑动变阻器的取值范围是6Ω~30Ω;电路总功率的变化范围是1.6W~4W,故B正确、CD错误。
故选B。
5.小明同学做电学实验,通过改变滑动变阻器R3电阻的大小,依次记录的电压表和电流表的读数如表所示,分析表格中实验数据,可推断小明实验时所用的电路可能是下列电路图中的哪一个( )
电压表示数U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
电流表示数I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
由表中数据可知,当电压表的示数增大时,电流表的示数也增大,再分析四个电路图,当滑片向上移动时的电压表和电流表的变化得出答案。
【详解】
A.电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;滑动变阻器分压变小,电压表的示数变小,故A不符合题意;
B.电压表测量电阻R1两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;电压表的示数也变大,故B符合题意;
CD.都是测量下面电阻和滑动变阻器两端的电压,三电阻串联,当滑片上移时连入电阻变小,电路中的电阻变小,电流变大,电流表的示数变大;电阻和滑动变阻器串联后两端的电压变小,电压表的示数变小,故CD不符合题意。
故选B。
【点睛】
解决此类电路图连接问题,要结合题意实际要求去分析,不可盲目猜测。
6.如图甲所示,是一定量的水的体积随温度的变化图象;在盛水的烧杯中固定一只压敏电阻(其阻值不受温度影响,阻值随压力的增大而减小),与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路,如图乙所示.当给烧杯中的水从0℃缓慢加热到10℃的过程中(不考虑水质量变化的影响),则电压表的示数变化是( )
A.变大
B.变小
C.先变小后变大
D.先变大后变小
【答案】C
【解析】
【详解】
由图甲可知,0℃缓慢加热到10℃的过程中,水的体积先减小后增大,由ρ=mV可知,水的质量一定时,水的密度先增大后减小;因为压敏电阻在烧杯中的位置一定,即压敏电阻下面水的体积一定,并且压敏电阻下面部分水的质量先增大后减小,则压敏电阻上面水的质量先减小后增大,所以水平面上物体的压力和自身的重力相等,即压敏电阻受到的压力先减小后增大;又因为压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,所以电路中的总电阻先增大后减小;由I=UR可知,电路中的电流先减小后增大;由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压先减小后增大,即电压表的示数先变小后变大,故选C。
7.如图所示电路,电源两端电压保持不变.闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是( )
A.电压表V和电流表A1、A2的示数都变大
B.电流表A1的示数与电流表A2的示数之差保持不变
C.电流表A1示数变大,电流表A2和电压表V的示数不变
D.电流表A2示数变大,电流表A1和电压表V的示数不变
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
因为R1和R2组成的是一个并联电路,电压表测量的是R2两端的电压,故U1=U2=U,而电源两端电压保持不变,所以电压表示数保持不变;电流表A2测量的是通过定值电阻R2的电流,U2不变,R2不变,由公式I=可知,电流表A2的示数保持不变;电流表A1测量的是干路电路中的总电流,滑动变阻器滑片P由左端向右移时,其连入电路中的电阻变小,因此电路中的总电阻在变小,而U不变,由公式I=可知,电流表A1的示数变大;电流表A2的示数保持不变,电流表A1的示数与电流表A2的示数之差变大.A、B和D不符合题意.
故选 C.
8.在图示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片向右移动时( )